近期，上海開始的強(qiáng)制實(shí)行生活垃圾分類制度，可以說(shuō)是舉國(guó)關(guān)注，真正成為了街頭巷尾熱議的話題。究其原因，概因生活垃圾的處理問(wèn)題已經(jīng)成為各地城市的痛點(diǎn)，自2004年中國(guó)c越美國(guó)成為世界D一垃圾制造大國(guó)后，垃圾處理問(wèn)題經(jīng)已經(jīng)成為了我國(guó)環(huán)保的一大隱患，截止目前，我國(guó)的全國(guó)生活垃圾年產(chǎn)量達(dá)到了4億噸左右，并以大約每年8%的速度在進(jìn)行遞增著。“垃圾圍城”的狀況已經(jīng)在我國(guó)眾多一線城市逐一上演！在土地資源日漸稀少的當(dāng)下，我國(guó)已有四分之一的城市沒(méi)有合適場(chǎng)所堆放垃圾，全國(guó)城市垃圾堆存累計(jì)侵占土地75萬(wàn)畝，而在此背景下，正值黃金發(fā)展周期的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目則被業(yè)界視作解決“垃圾圍城”的一道曙光！

一、垃圾焚燒發(fā)電的概念

     垃圾焚燒即通過(guò)適當(dāng)?shù)臒岱纸狻⑷紵?、熔融等反?yīng)，使垃圾經(jīng)過(guò)高溫下的氧化進(jìn)行減容，成為殘?jiān)蛘呷廴诠腆w物質(zhì)的過(guò)程。垃圾焚燒設(shè)施b須配有煙氣處理設(shè)施，防止重金屬、有機(jī)類污染物等再次排入環(huán)境介質(zhì)中。回收垃圾焚燒環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的熱量，或爐渣中有價(jià)值的物質(zhì)，可達(dá)到廢物資源化的目的。垃圾焚燒是目前城市垃圾減量化、無(wú)害化、資源化處理的重要手段。
 

準(zhǔn)入門檻及盈利模式

     準(zhǔn)入門檻 - 按***建設(shè)部《市政公用事業(yè)特許經(jīng)營(yíng)管理辦法》規(guī)定，獲得特許經(jīng)營(yíng)權(quán)。

     盈利模式 - 公開資料顯示，垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼和上網(wǎng)電價(jià)收入是垃圾焚燒發(fā)電廠成本補(bǔ)償和利潤(rùn)的主要來(lái)源。所謂垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼，是指每處理一噸垃圾，政府就給予一定金額的補(bǔ)貼。海南是全國(guó)垃圾處理補(bǔ)貼費(fèi)Z低的地區(qū)，每噸只有50元；上海屬于比較高的地方，每噸120元。一般在60元到80元就有贏利空間。

     以廣州曾經(jīng)一家獨(dú)大的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)企業(yè)——廣日集團(tuán)為例，廣州市政府給予廣日集團(tuán)的垃圾處理補(bǔ)貼費(fèi)約為每噸140元。當(dāng)全市每天產(chǎn)生的生活垃圾為1.2萬(wàn)噸，那么廣日集團(tuán)每天可獲得的垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼168萬(wàn)元，全年累計(jì)c過(guò)6億元。這意味著，如果廣州市政府給予廣日集團(tuán)25年城市生活垃圾終端處理特許經(jīng)營(yíng)權(quán)，那么在廣州垃圾數(shù)量維持在每日1.2萬(wàn)噸，J垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼，廣日集團(tuán)就可獲利150億元。除此之外，廣日集團(tuán)還可從發(fā)電業(yè)務(wù)中獲得收入。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，***為扶持再生能源項(xiàng)目，除保證垃圾發(fā)電的電量全部收購(gòu)上網(wǎng)外，每度電還補(bǔ)貼0.25元，同時(shí)免征增值稅、減免所得稅。 2000年，廣州市物價(jià)局曾批復(fù)李坑垃圾焚燒發(fā)電廠上網(wǎng)電價(jià)為0.63元/千瓦時(shí)(不含稅)，而普通電廠上網(wǎng)電價(jià)每度只有兩三毛錢。2009年2月正在運(yùn)行的李坑焚燒發(fā)電一廠，每噸垃圾平均發(fā)電360度，Z多可達(dá)400多度，年上網(wǎng)電價(jià)達(dá)到5000多萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)了收支平衡。

     對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，一般JJ依靠電價(jià)收入，就能基本實(shí)現(xiàn)收支平衡，而政府給予的垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼，則成為企業(yè)的主要利潤(rùn)來(lái)源。更關(guān)鍵的是，由于是特許經(jīng)營(yíng)，具有壟斷性質(zhì)，只要得到了經(jīng)營(yíng)權(quán)，相應(yīng)的利潤(rùn)就是有保障的。

上圖：常見的垃圾焚燒處理工藝
 

垃圾的焚燒技術(shù)與工藝

     當(dāng)前，我國(guó)城市生活垃圾人均生成量為每天0.8~1.3kg/人，一般取1.1kg/人為設(shè)計(jì)依據(jù)建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。

     城市生活垃圾能否采用焚燒處理技術(shù)，取決于垃圾中可燃質(zhì)含量、低位發(fā)熱值和垃圾含水率。一般要求，生活垃圾可燃成分為30%~40%以上、低位發(fā)熱值在3350 kJ/kg以上、垃圾含水率50%以下，垃圾能夠自燃焚燒，但在此條件下垃圾焚燒，無(wú)法滿足爐膛內(nèi)煙氣850℃/2s的要求；而生活垃圾低位發(fā)熱值在6280 kJ/kg以上，則可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，不但可以滿足爐膛內(nèi)煙氣850℃/2s的要求，也可以滿足工質(zhì)發(fā)電的需要，有效利用能源，建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠。

     據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有已建成焚燒設(shè)施的城市，其中大部分城市生活垃圾的低位熱值均在5000kJ/kg上下，含水率一般大于50%，與發(fā)達(dá)***城市相比，其特征是熱值低、含水率高、組分成分變化大，垃圾焚燒鍋爐熱效率較低。
 

上圖：垃圾焚燒工藝圖
 

     垃圾焚燒的整體環(huán)節(jié)分為：焚燒、尾氣處理、灰渣處理、濾液處理等幾個(gè)部分。受技術(shù)或工藝問(wèn)題的制約，目前垃圾焚燒系統(tǒng)存在的問(wèn)題主要有：

     1、垃圾焚燒過(guò)程中存在的問(wèn)題：垃圾分類不清，含水率高、燃燒值低等。

     2、燃燒產(chǎn)生廢氣的無(wú)害化處理：發(fā)電時(shí)燃燒產(chǎn)生的劇毒廢氣（二惡英等）長(zhǎng)期得不到有效解決。

     3、焚燒殘?jiān)臒o(wú)害化處理：是指在垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的爐渣、漏渣、鍋爐灰和飛灰，焚燒殘?jiān)泻幸欢〝?shù)量的重金屬物質(zhì)，若不加以妥善處理將對(duì)環(huán)境造成污染。

     4、垃圾滲濾液的無(wú)害化處理。

二、爐渣處理工藝

     垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的灰渣包括焚燒爐的底灰（爐渣）和由煙氣凈化產(chǎn)生的空氣污染控制殘?jiān)w灰）兩種。根據(jù)垃圾組成的不同，灰渣的數(shù)量一般為垃圾焚燒前總重量的5%-20%?；以ㄌ貏e是飛灰）中含有一定量的有害物質(zhì)，若重金屬未經(jīng)處理直接排放，將會(huì)污染土壤和地下水，對(duì)環(huán)境造成危害。由于灰渣（特別是爐渣）中含有一定數(shù)量的鐵、銅、鋅、鉻等重金屬物質(zhì)，有回收利用價(jià)值，故又可作為一種資源開發(fā)利用。因此，焚燒灰渣既有它的污染性，又有其資源特性。焚燒灰渣的處理是城市垃圾焚燒工藝的一個(gè)b不可少的組成部分。

     底灰（即爐渣）是灰渣的主要部分，呈黑褐色，大約占灰渣總質(zhì)量的80%-90%。爐渣含水率10.5%～19.0%，熱灼減率1.4%～3.5%，低熱灼減率反映出其良好的焚燒效果。底灰（即爐渣）是由熔渣、玻璃、陶瓷類物質(zhì)碎片、鐵和其他金屬、及其他一些不可燃物質(zhì)，以及沒(méi)有燃燒完全的有機(jī)物所組成的不均勻混合物。

爐渣的資源化利用

     1、爐渣粒徑分布：主要在2～50mm的范圍內(nèi)(占61.1%～77.2%)，基本符合道路建材(骨料、J配碎石或J配礫石等)的J配要求。

     2、爐渣溶解鹽量較低，J為0.8%~1.0%，因此爐渣處理處置時(shí)因溶解鹽污染地下水的可能性較小。爐渣pH緩沖能力較強(qiáng)，初始pH值（蒸餾水浸出，液固比為5:1）在11.5以上（堿性），能有效抑制重金屬的浸出。可用于制備建材骨料或免燒磚（爐渣、水泥、石子、石粉以4:15:15:15的比例壓制成型）。

     3、爐渣中鐵的總含量在5%~8%，目前國(guó)內(nèi)的爐渣分揀主要是分揀爐渣中的鐵、鋁、銅等。

     爐渣的分選是主要利用灰渣各組分物理特性之間的差異進(jìn)行處理。其方法較多，較常見的有篩分、重力分選、磁選、磁流體分選等。
 

上圖：垃圾焚燒后分選出的金屬爐渣

三、爐渣處理工藝的改進(jìn)

     以人口300萬(wàn)城市的垃圾焚燒發(fā)電廠配套的爐渣處理廠為例：

     1、每天生活垃圾量：按每人1.1kg/d

     2、焚燒后產(chǎn)生爐渣量（按垃圾總量20%-25%）：約800t/d  100t/h

     3、爐渣粒度組成：

     4、爐渣成分組成：

     鐵： 7%（約   t/d）   銅、鋁：0.5%   砂石及其他：砂石爐渣約85%，其他雜質(zhì)約5%

     5、爐渣狀態(tài)：黑褐色，多孔輕質(zhì)，堆積密度為1.1-1.3t/m³，主要成分以熔渣為主，夾雜部分玻璃、陶瓷、磚石、金屬物以及未燃盡雜物等不均勻混合物。

     6、整條生產(chǎn)線料水占比：1:4

     7、污水零排系統(tǒng)處理水量：400m³/h
 

     8、處理泥量：約30t/h
 

上圖：新鄭垃圾焚燒爐渣處理工藝

主要解決的問(wèn)題

     1、原料中很多金屬物被爐渣包裹，影響初次磁選效果

     2、原料沒(méi)有分J，影響后續(xù)金屬物及爐渣的分選。

     3、細(xì)碎錘破由于前段分選效果不理想，導(dǎo)致細(xì)碎錘破破碎過(guò)程中會(huì)有部分金屬物進(jìn)入，影響破碎機(jī)正常工作。

解決辦法

     1、在原料進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)前，先進(jìn)入一段粗碎破碎，使原料中被爐渣包裹的金屬物與爐渣初步分離便于后續(xù)金屬物的分選。

     2、經(jīng)過(guò)粗碎破碎的物料進(jìn)入分J篩進(jìn)行加水沖洗篩分，將物料分J為粒徑區(qū)間范圍不大的幾個(gè)J配區(qū)間，再進(jìn)行分J磁選，保證金屬物的分選效果。

     3、經(jīng)過(guò)分選的物料在進(jìn)入細(xì)碎破碎機(jī)對(duì)爐渣進(jìn)行破碎，保證細(xì)碎破碎機(jī)工作過(guò)程中的正常穩(wěn)定。

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